JP6545054B2 - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
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Description
本発明は、被処理基板に処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing a target substrate.
半導体デバイスの製造においては、被処理基板である半導体ウエハ(以下単にウエハと記す)にエッチング処理や成膜処理等の各種の処理を繰り返し行って所望のデバイスを製造する。 In the manufacture of a semiconductor device, various processes such as an etching process and a film forming process are repeatedly performed on a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) which is a target substrate to manufacture a desired device.
従来、このような基板処理を行う装置としては、被処理基板を一枚ずつ基板処理する枚葉式の処理装置が多用されている。しかしながら、処理装置にはスループットを向上させることが求められており、枚葉式の処理装置のプラットフォームを維持したまま一度に2枚以上の被処理基板に対して基板処理を施す処理装置も用いられている(例えば特許文献1)。 Conventionally, as an apparatus for performing such substrate processing, a single-wafer processing apparatus for processing substrates one by one is widely used. However, the processing apparatus is required to improve the throughput, and a processing apparatus for performing substrate processing on two or more substrates at a time while maintaining the platform of the single wafer processing apparatus is also used. (E.g., Patent Document 1).
特許文献1に記載された基板処理装置は、チャンバー内に、複数枚の被処理基板を載置する基板載置台を設け、複数の処理領域と、複数の処理領域を分離する分離領域とを基板載置台の円周方向に沿って交互に設置する。基板処理に際しては、基板載置台を回転させ、複数枚の被処理基板が“処理領域、分離領域、処理領域、分離領域…”というように順々にくぐりぬけさせることにより、複数枚の被処理基板に対して異なるガス条件の基板処理を施す。
In the substrate processing apparatus described in
特許文献1においては、複数枚の被処理基板に対して異なるガス条件の基板処理を施すために、排気機構は、処理領域ごとに独立して別々に設けられている。このため、基板処理装置の製造コストが上昇してしまう。
In
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、複数枚の被処理基板に対して複数の処理部でそれぞれ処理するにあたり、排気機構を共通化しつつ、異なるガス条件の基板処理を施すことができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a point, and in processing a plurality of substrates to be processed by a plurality of processing units, substrate processing with different gas conditions is performed while sharing an exhaust mechanism. An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method that can be applied.
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点は、真空雰囲気下で複数枚の被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、前記複数枚の被処理基板のそれぞれに対して基板処理を施す複数の処理部と、前記複数の処理部に対して処理ガスを独立に供給するガス供給機構と、前記複数の処理部内の処理ガスを一括して排気する共通の排気機構と、前記ガス供給機構および前記排気機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数枚の被処理基板に対して基板処理を施す際、前記複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、前記複数の処理部の全てに対して処理ガスとして第1のガスを同一のガス条件で供給する第1のモードと、前記複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように前記排気機構を制御しつつ、前記複数の処理部の一部に対しては前記第1のガスを供給し、前記複数の処理部の残りに対しては前記第1のガスとは異なる第2のガスを供給する第2のモードとを実行し、前記第2のモードの際に、前記複数の処理部における圧力差が生じることを阻止するように、前記ガス供給機構を制御することを特徴とする基板処理装置を提供する。 In order to solve the above-mentioned subject, the 1st viewpoint of the present invention is a substrate processing device which performs predetermined processing to a plurality of processed substrates under vacuum atmosphere, and is performed to each of a plurality of processed substrates. A plurality of processing units for performing substrate processing, a gas supply mechanism for independently supplying a processing gas to the plurality of processing units, and a common exhausting mechanism for collectively discharging the processing gases in the plurality of processing units A control unit configured to control the gas supply mechanism and the exhaust mechanism, the control unit sharing a processing gas from the plurality of processing units when performing substrate processing on the plurality of target substrates; A first mode for supplying a first gas as a processing gas under the same gas conditions to all of the plurality of processing units, and collectively exhausting the processing gas from the plurality of processing units while exhausting While controlling the exhaust mechanism A second mode in which the first gas is supplied to a part of the number of processing units, and a second gas different from the first gas is supplied to the rest of the plurality of processing units And controlling the gas supply mechanism to prevent a pressure difference in the plurality of processing units from being generated in the second mode .
上記第1の観点において、前記制御部は、前記第2のモードの際、前記複数の処理部の一部における圧力と前記複数の処理部の残りにおける圧力差が生じることを阻止するように、前記複数の処理部のいずれかに対する前記第2のガスの供給量を制御することが好ましい。 In the first aspect, the control unit is configured to prevent a pressure difference between a part of the plurality of processing units and a pressure difference among the remaining processing units during the second mode. It is preferable to control the supply amount of the second gas to any one of the plurality of processing units.
また、前記第2のガスは、不活性ガスおよび/または処理される被処理基板に対して非反応である非反応性ガスを用いることができる。 Further, as the second gas, an inert gas and / or a non-reactive gas which is non-reactive to the substrate to be treated can be used.
前記制御部は、前記第2のモードの際、前記複数の処理部の一部においては、前記被処理基板に対する処理ガスである第1のガスによる基板処理が続行させ、前記複数の処理部の残りにおいては、前記被処理基板に対する処理ガスである第1のガスの供給を停止させ、前記第2のガスを補完ガスとして供給させて基板処理を停止させるようにすることができる。 The control unit causes the substrate processing with the first gas, which is a processing gas for the processing target substrate, to continue in a part of the plurality of processing units in the second mode, and the control unit performs processing in the plurality of processing units. In the rest, the supply of the first gas as the processing gas to the substrate to be processed can be stopped, and the second gas can be supplied as a complementary gas to stop the substrate processing.
この場合に、前記制御部は、前記基板処理に先立って、前記複数の処理部を調圧ガスにより調圧するとともに圧力を安定化させる圧力安定化を実行させ、この圧力安定化の際に、前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の前記第2のモードで前記複数の処理部の間で、処理ガスである前記第1のガスと補完ガスである前記第2のガスが逆拡散することを抑制可能な前記調圧ガスの前記排気機構へ向かう流れを形成できるような流量に制御することが好ましい。前記調圧ガスとして、前記基板処理の際に供給するガスの一部であって、基板処理が生じないものを用い、前記圧力安定化の際の前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の時の流量よりも多くすればよく、前記圧力安定化の際の前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の時の流量の3倍以上とすることが好ましい。 In this case, prior to the substrate processing, the control unit executes pressure stabilization for adjusting the pressure of the plurality of processing units with the pressure adjustment gas and stabilizing the pressure, and in the pressure stabilization, the control unit performs the pressure stabilization. The first gas as the processing gas and the second gas as the complementary gas are back-diffused between the plurality of processing units in the second mode of the substrate processing in the flow rate of the pressure adjustment gas. It is preferable to control to such a flow rate as to be able to form a flow toward the exhaust mechanism of the pressure regulating gas that can suppress the The pressure control gas is a part of the gas supplied during the substrate processing and does not cause substrate processing, and the flow rate of the pressure control gas during the pressure stabilization is the same as that of the substrate processing. The flow rate of the pressure adjustment gas at the time of the pressure stabilization should preferably be three times or more of the flow rate at the time of the substrate processing.
また、前記第2のガスとして、前記処理ガスの希釈ガスとして用いられるものを使用してもよい。 Moreover, you may use what is used as a dilution gas of the said process gas as said 2nd gas.
上記第1の観点において、前記複数の処理部のそれぞれは、一つの共通したチャンバー内に設けられ、前記排気機構は、前記一つの共通したチャンバー内に設けられた前記複数の処理部で共有される構成とすることができる。また、前記複数の処理部のそれぞれは、各々独立したチャンバー内に設けられ、前記排気機構は、前記独立したチャンバーで共有される構成とすることもできる。 In the first aspect, each of the plurality of processing units is provided in one common chamber, and the exhaust mechanism is shared by the plurality of processing units provided in the one common chamber. Can be configured. Further, each of the plurality of processing units may be provided in an independent chamber, and the exhaust mechanism may be shared by the independent chamber.
本発明の第2の観点は、複数枚の被処理基板のそれぞれに対して基板処理を施す複数の処理部と、前記複数の処理部に対してガスを独立に供給するガス供給機構と、前記複数の処理部内のガスを一括して排気する共通の排気機構とを備えた基板処理装置を用いて、真空雰囲気下で複数枚の被処理基板に所定の処理を施す基板処理方法であって、複数枚の被処理基板に対して基板処理を施す際、前記複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、前記複数の処理部の全てに対して処理ガスとして第1のガスを同一のガス条件で供給する第1のモードと、前記複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように前記排気機構を制御しつつ、前記複数の処理部の一部に対しては前記第1のガスを供給し、前記複数の処理部の残りに対しては前記第1のガスとは異なる第2のガスを供給する第2のモードとを実行し、前記第2のモードの際、前記複数の処理部の一部における圧力と前記複数の処理部の残りにおける圧力差が生じることを阻止するように、前記複数の処理部の残りにおける前記第2のガスの供給量を制御することを特徴とする基板処理方法を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a plurality of processing units for performing substrate processing on each of a plurality of substrates to be processed, a gas supply mechanism for independently supplying a gas to the plurality of processing units, and A substrate processing method for performing predetermined processing on a plurality of substrates to be processed in a vacuum atmosphere using a substrate processing apparatus provided with a common exhaust mechanism that exhausts gas in a plurality of processing units collectively. When a plurality of substrates to be processed are subjected to substrate processing, the processing gas is commonly exhausted from the plurality of processing units, and the first gas as the processing gas is the same for all of the plurality of processing units. The first mode for supplying under gas conditions and the exhaust mechanism are controlled so that the processing gas is exhausted at one time from the plurality of processing units, and the first for the plurality of processing units is controlled. Supply gas, and for the rest of the plurality of processing units Run a second mode for supplying a second different gas to the first gas, the time of the second mode, the pressure in the remainder of the pressure and the plurality of processing units in some of the plurality of processing units The substrate processing method is characterized by controlling the supply amount of the second gas in the rest of the plurality of processing units so as to prevent the occurrence of a difference .
第2の観点において、前記第2のガスは、不活性ガスおよび/または処理される被処理基板に対して非反応である非反応性ガスであることが好ましい。また、第2のモードの際、前記複数の処理部の一部においては、前記被処理基板に対する処理ガスである第1のガスによる基板処理が続行され、前記複数の処理部の残りにおいては、前記被処理基板に対する処理ガスである第1のガスの供給を停止し、前記第2のガスを補完ガスとして供給して基板処理を停止させるようにしてもよい。 In a second aspect, the second gas is preferably a non-reactive gas is non-reactive with respect to the target substrate being an inert gas and / or processing. Further, in the second mode, in part of the plurality of processing units, substrate processing with the first gas, which is a processing gas for the substrate to be processed, is continued, and in the rest of the plurality of processing units, The supply of the first gas as the processing gas to the substrate to be processed may be stopped, and the second gas may be supplied as a complementary gas to stop the substrate processing.
この場合に、前記基板処理に先立って、前記複数の処理部を調圧ガスにより調圧するとともに圧力を安定化させる圧力安定化工程を実行し、この圧力安定化工程の際に、前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の前記第2のモードで前記複数の処理部の間で、処理ガスである前記第1のガスと補完ガスである前記第2のガスが逆拡散することを抑制可能な前記調圧ガスの前記排気機構へ向かう流れを形成できるような流量とすることが好ましい。前記調圧ガスとして、前記基板処理の際に供給するガスの一部であって、基板処理が生じないものを用い、前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の時の流量よりも多くすればよく、前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の時の流量の3倍以上とすることが好ましい。 In this case, prior to the substrate processing, a pressure stabilization step of adjusting the pressure of the plurality of processing units with the pressure adjustment gas and stabilizing the pressure is performed, and in the pressure stabilization step, the pressure adjustment gas is Between the plurality of processing units in the second mode of the substrate processing, it is possible to suppress reverse diffusion of the first gas as the processing gas and the second gas as the complementary gas between the plurality of processing units It is preferable that the flow rate be such that the flow of the pressure control gas toward the exhaust mechanism can be formed. The pressure control gas is a part of the gas supplied during the substrate processing and does not cause substrate processing, and the flow rate of the pressure control gas in the pressure stabilization step is the substrate processing. It is preferable that the flow rate of the pressure adjustment gas in the pressure stabilization step be three times or more of the flow rate at the time of the substrate processing.
また、前記第2のガスとして、前記第1のガスの希釈ガスとして用いられるものを使用してもよい。 Moreover, you may use what is used as a dilution gas of said 1st gas as said 2nd gas.
また、本発明のさらに他の観点は、コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、上記第2または第3の観点の基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させることを特徴とする記憶媒体を提供する。 Further, still another aspect of the present invention is a storage medium which is operated on a computer and stores a program for controlling a substrate processing apparatus, wherein the program is executed when the second or third program is executed. There is provided a storage medium characterized by causing a computer to control the substrate processing apparatus such that the substrate processing method according to the aspect is performed.
本発明によれば、複数枚の被処理基板に対して基板処理を施す際、複数の処理部からガスを一括して排気するように排気機構を制御しつつ、複数の処理部に対して独立して処理ガスを供給するとともに、複数の処理部における圧力差が生じることを阻止するようにしたので、複数枚の被処理基板に対して複数の処理部でそれぞれ処理するにあたり、排気機構を共通化しつつ、異なるガス条件の基板処理を施すことができる。 According to the present invention, when performing substrate processing on a plurality of substrates to be processed, the exhaust mechanism is controlled to simultaneously exhaust the gas from the plurality of processing units while the plurality of processing units are independent. Since the processing gas is supplied and pressure differences in the plurality of processing units are prevented, the exhaust mechanism is common when processing the plurality of substrates to be processed by the plurality of processing units. While processing, substrate processing under different gas conditions can be performed.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<基板処理装置>
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面図である。なお、図1には、基板処理装置の一例として、化学的酸化物除去(Chemical Oxide Removal;COR)処理を行うCOR処理装置が示されている。なお、COR処理の典型的な例は、チャンバー内で、基板、例えば、シリコンウエハ表面に存在する酸化膜に対してHFガスを含むガス、およびNH3ガスを含むガスを供給して基板処理を行い、シリコンウエハ表面から酸化膜を除去する処理である。
<Substrate processing apparatus>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Note that FIG. 1 shows a COR processing apparatus that performs chemical oxide removal (COR) processing as an example of a substrate processing apparatus. A typical example of the COR process is to supply a gas containing HF gas and a gas containing NH 3 gas to an oxide film present on the surface of a substrate, for example, a silicon wafer in a chamber to perform substrate processing. This process is performed to remove the oxide film from the surface of the silicon wafer.
図1に示すように、COR処理装置100は、密閉構造のチャンバー10を備えている。チャンバー10は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、チャンバー本体51と蓋部52とによって構成されている。チャンバー本体51は、側壁部51aと底部51bとを有し、上部は開口となっており、この開口が蓋部52で閉止される。側壁部51aと蓋部52とは、シール部材51cにより封止されて、チャンバー10内の気密性が確保される。
As shown in FIG. 1, the
チャンバー10の内部には、複数枚の被処理基板に対して基板処理を施す2つの処理部11a、11bが設けられている。2つの処理部11a、11bのそれぞれには、基板載置台61a、61bが各々設けられている。基板載置台61a、61bには、被処理基板であるウエハWa、Wbが1枚ずつ水平状態にて載置される。基板載置台61a、61bの上方には、処理ガスをチャンバー10内に導入するためのガス導入部材12a、12bが設けられている。ガス導入部材12a、12bは蓋部52の内側に取り付けられている。ガス導入部材12aと基板載置台61a、およびガス導入部材12bと基板載置台61bは、それぞれ対向して設けられている。そして、ガス導入部材12aと基板載置台61aを囲むように円筒状をなす内壁71aが設けられており、ガス導入部材12bと基板載置台61bを囲むように円筒状をなす内壁71bが設けられている。内壁71a、71bは、蓋部52の上壁内側からチャンバー本体51の底部51bにかけて設けられており、これらの上部はそれぞれガス導入部材12aおよび12bの側壁を構成している。ガス導入部材12aと基板載置台61aの間、およびガス導入部材12bと基板載置台61bの間の空間は、内壁71a、71bにより略密閉されウエハWa、Wbに対して基板処理を施す処理空間Sが形成される。
Inside the
チャンバー10の外部には、ガス導入部材12a、12bにガスを供給するガス供給機構14と、チャンバー10内を排気する排気機構15と、COR処理装置100を制御する制御部16とが設けられている。チャンバー本体51の側壁部51aには、外部との間でウエハWを搬送するための搬入出口(図示せず)が設けられており、この搬入出口は、ゲートバルブ(図示せず)により開閉可能となっている。また、内壁71a,71bにも搬入出口(図示せず)が設けられており、この搬入出口はシャッター(図示せず)により開閉可能となっている。
Outside the
処理部11a、11bはそれぞれ、略円状をなす。基板載置台61a、61bはそれぞれ、ベースブロック62によって支持される。ベースブロック62は、チャンバー本体51の底部51bに固定されている。基板載置台61a、61bそれぞれの内部にはウエハWを温調する温度調節器63が設けられている。温度調節器63は、例えば温度調節用媒体(例えば水など)が循環する管路を備えており、管路内を流れる温度調節用媒体と熱交換が行なわれることにより、ウエハWの温度制御がなされる。また、基板載置台61a、61bにはそれぞれ、ウエハWを搬送する際に用いる複数の昇降ピン(図示せず)がウエハの載置面に対して突没可能に設けられている。
Each of the
ガス供給機構14は、HFガス、NH3ガス等の処理ガス、ArガスやN2ガス等の不活性ガス(希釈ガス)をガス導入部材12a、12bを介して処理部11a、11bに対して供給するものであり、各ガスの供給源、供給配管、バルブ、およびマスフローコントローラも代表される流量制御器等を有している。
The
図2はガス供給機構14のシステム構成の一例を示すシステム構成図である。
図2に示すように、ガス供給機構14は、ガスの供給源として、Arガス供給源141、HFガス供給源142、N2ガス供給源143、およびNH3ガス供給源144を備えている。
FIG. 2 is a system configuration diagram showing an example of the system configuration of the
As shown in FIG. 2, the
本例においては、HFガス供給源142からのHFガスは、Arガス供給源141からのArガスによって希釈された後、ガス導入部材12a、12bへ供給される。また、NH3ガス供給源144からのNH3ガスも同様に、N2ガス供給源143からのN2ガスによって希釈された後、ガス導入部材12a、12bへ供給される。
In this example, the HF gas from the HF
HFガスが通流するHFガス供給配管145は、2つのHFガス供給配管145a、145bに分岐され、各々ガス導入部材12aに接続される供給配管146a、およびガス導入部材12bに接続される供給配管146bへと接続される。また、Arガスが通流するArガス供給配管147もまた、2つのArガス供給配管147a、147bに分岐され、各々HFガス供給配管145a、145bに接続される。これにより、HFガスはArガスによって希釈することが可能となる。
The HF
同じくNH3ガスが通流するNH3ガス供給配管148も、2つのNH3ガス供給配管148a、148bに分岐され、各々供給配管146a、146bへと接続される。N2ガスが通流するN2ガス供給配管149もまた、2つのN2ガス供給配管149a、149bに分岐され、各々NH3ガス供給配管148a、148bに接続される。これにより、NH3ガスはN2ガスによって希釈することが可能となる。
Also NH 3
なお、ArガスおよびN2ガスは、希釈ガスとして用いられる他、パージガスや後述する圧力調整のための補完ガスとしても用いられる。 In addition to being used as a dilution gas, Ar gas and N 2 gas are also used as a purge gas or a complementing gas for pressure adjustment described later.
HFガス供給配管145a、145b、Arガス供給配管147a、147b、NH3ガス供給配管148a、148b、ならびにN2ガス供給配管149a、149bのそれぞれには、マスフローコントローラ(以下MFC)150a〜150h、および供給配管を開閉する開閉バルブ151a〜151hが設けられている。これらMFC150a〜150h、ならびに開閉バルブ151a〜151hはそれぞれ、制御部16によって独立して制御することが可能とされている。
Mass flow controllers (hereinafter referred to as MFCs) 150a to 150h and HF
例えば、2つの処理部11a,11bにおいて通常のCOR処理を行う場合、ガス導入部材12a、12bのそれぞれには、HFガスおよびNH3ガスの両方が供給される。この場合には、制御部16によって、開閉バルブが以下の“ケースa”のように全てオープンになるように制御される。
For example, two
[ケースa]
・ガス導入部材12aへの供給系
開閉バルブ151a(Ar) オープン
開閉バルブ151c(HF) オープン
開閉バルブ151e(N2) オープン
開閉バルブ151g(NH3) オープン
・ガス導入部材12bへの供給系
開閉バルブ151b(Ar) オープン
開閉バルブ151d(HF) オープン
開閉バルブ151f(N2) オープン
開閉バルブ151h(NH3) オープン
[Case a]
・ Supply system to
一方、ガス導入部材12a、12bを介して処理部11a,11bに供給するガス条件が異なるように制御することも可能である。例えば、以下の“ケースb”、
“ケースc”のように制御することも可能である。
On the other hand, it is also possible to control so that the gas conditions supplied to
It is also possible to control like "case c".
[ケースb]
・ガス導入部材12aへの供給系
開閉バルブ151a(Ar) オープン
開閉バルブ151c(HF) オープン
開閉バルブ151e(N2) オープン
開閉バルブ151g(NH3) オープン
・ガス導入部材12bへの供給系
開閉バルブ151b(Ar) オープン
開閉バルブ151d(HF) クローズ
開閉バルブ151f(N2) オープン
開閉バルブ151h(NH3) クローズ
[Case b]
・ Supply system to
[ケースc]
・ガス導入部材12aへの供給系
開閉バルブ151a(Ar) オープン
開閉バルブ151c(HF) クローズ
開閉バルブ151e(N2) オープン
開閉バルブ151g(NH3) クローズ
・ガス導入部材12bへの供給系
開閉バルブ151b(Ar) オープン
開閉バルブ151d(HF) オープン
開閉バルブ151f(N2) オープン
開閉バルブ151h(NH3) オープン
つまり、ケースbは、ケースaの状態から、開閉バルブ151dおよび開閉バルブ151hをクローズして、ガス導入部材12bへは、処理ガスであるHFガスおよびNH3ガスの供給が停止され、ArガスおよびN2ガスのみが供給されるようにし、ガス導入部材12aについては引き続処理ガスであるHFガスおよびNH3ガスが供給されるようにしており、ケースcはその逆に、ガス導入部材12aへのHFガスおよびNH3ガスの供給が停止され、ガス導入部材12bについては引き続処理ガスであるHFガスおよびNH3ガスが供給されるようにしている。
[Case c]
Supply system to
このため、ケースbでは、ガス導入部材12aからは処理部11aに対してHFガスおよびNH3ガスがそれぞれ不活性ガスであるArガスおよびN2ガスとともに供給される一方、ガス導入部材12bからは処理部11bに対して不活性ガスであるArガスおよびN2ガスのみが供給され、ケースcでは、その逆に、ガス導入部材12bからは処理部11bに対してHFガスおよびNH3ガスがそれぞれ不活性ガスであるArガスおよびN2ガスとともに供給される一方、ガス導入部材12aからは処理部11aに対して不活性ガスであるArガスおよびN2ガスのみが供給されというように、処理の際中に、処理部11aと処理部11bとに対して、同時に異なったガス条件とすることが可能となる。このようなバルブ制御による基板処理モードの詳細については後述する。
Therefore, in the case b, the HF gas and the NH 3 gas are supplied from the
ガス導入部材12a、12bは、ガス供給機構14からのガスをチャンバー10内に導入し、処理部11a、11bに対して供給するためのものである。ガス導入部材12a、12bはそれぞれ、内部にガス拡散空間64を有し、全体形状が円筒状をなしている。ガス導入部材12a、12bの上面にはチャンバー10の上壁からつながるガス導入孔65が形成され、底面にガス拡散空間64につながる多数のガス吐出孔66を有している。そして、ガス供給機構14から供給されたHFガス、NH3ガス等のガスが、ガス導入孔65を経てガス拡散空間64に至り、ガス拡散空間64で拡散され、ガス吐出孔66から均一にシャワー状に吐出される。すなわち、ガス導入部材12a、12bは、ガスを分散して吐出するガス分散ヘッド(シャワーヘッド)として機能する。なお、ガス導入部材12a、12bは、HFガスとNH3ガスとを別個の流路でチャンバー10内に吐出するポストミックスタイプであってもよい。
The
排気機構15は、チャンバー10の底部51bに形成された排気口(図示せず)に繋がる排気配管101を有しており、さらに、排気配管101に設けられた、チャンバー10内の圧力を制御するための自動圧力制御弁(APC)102およびチャンバー10内を排気するための真空ポンプ103を有している。排気口は、内壁71a、71bの外側に設けられており、内壁71a、71bの基板載置台61a、61bよりも下の部分には、排気機構15により処理部11a、11bの両方から排気可能なように、多数のスリットが形成されている。これにより、排気機構15により処理部11a、11b内が一括して排気される。また、APC102、および真空ポンプ103は、処理部11a、11bで共有される。
The
また、チャンバー10内の圧力を計測するため、チャンバー10の底部51bから排気空間68へ挿入されるように、圧力計として高圧力用のキャパシタンスマノメータ105aおよび低圧力用のキャパシタンスマノメータ105bがそれぞれ設けられている。自動圧力制御弁(APC)102の開度は、キャパシタンスマノメータ105aまたは105bにより検出された圧力に基づいて制御される。
In order to measure the pressure in the
制御部16は、COR処理装置100の各構成部を制御するマイクロプロセッサ(コンピュータ)を備えたプロセスコントローラ161を有している。プロセスコントローラ161には、オペレータがCOR処理装置100を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードやタッチパネルディスプレイ、COR処理装置100の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を有するユーザーインターフェース162が接続されている。また、プロセスコントローラ161には、COR処理装置100で実行される各種処理をプロセスコントローラ161の制御にて実現するための制御プログラムや処理条件に応じてCOR処理装置100の各構成部に所定の処理を実行させるための制御プログラムである処理レシピや、各種データベース等が格納された記憶部163が接続されている。レシピは記憶部163の中の適宜の記憶媒体(図示せず)に記憶されている。そして、必要に応じて、任意のレシピを記憶部163から呼び出してプロセスコントローラ161に実行させることで、プロセスコントローラ161の制御下で、COR処理装置100での所望の処理が行われる。
The
また、本実施形態において、制御部16は、ガス供給機構14のMFC150a〜150h、ならびに開閉バルブ151a〜151hを上述のように独立に制御することに大きな特徴を有する。
Further, in the present embodiment, the
<基板処理動作>
次に、このような基板処理装置における基板処理動作について説明する。
図3Aは一実施形態に係るCOR処理装置100による基板処理動作の一例を概略的に示す図、図3Bは一実施形態に係るCOR処理装置100による基板処理動作の他の例を概略的に示す図である。
<Substrate processing operation>
Next, a substrate processing operation in such a substrate processing apparatus will be described.
FIG. 3A schematically shows an example of the substrate processing operation by the
表面にエッチング対象膜(例えばSiO2膜)が形成された2枚のウエハWa、Wbをチャンバー10内の処理部11aおよび処理部11b内に搬入し、それぞれ基板載置台61aおよび基板載置台61b上に載置する。そして、排気機構15によりチャンバー10内を所定の圧力に調整し、圧力を安定させる圧力安定化工程の後、基板処理工程を実施する。処理部11a、11bは排気機構15を共有しているので、圧力安定化工程および基板処理工程の際の圧力調整は、共通の自動圧力制御弁(APC)102により行う。
The two wafers Wa and Wb having etching target films (for example, SiO 2 films) formed on the surface are carried into the
基板処理工程は、図3Aに示す共通基板処理モード、または図3Bに示す独立基板処理モードにより行われる。 The substrate processing process is performed in the common substrate processing mode shown in FIG. 3A or the independent substrate processing mode shown in FIG. 3B.
(共通基板処理モード)
図3Aに示す状態は、共通基板処理モードでの処理を示すものである。共通基板処理モードは、ウエハWa、Wbに対して同じガス条件で処理をしているモードである。この共通基板処理モードにより、処理部11a、11bの両方においてCOR処理が行われる。このモードにおいては、開閉バルブ151a〜151hの状態は、上述したケースaとされる。これにより、図3Aに示すように、ウエハWa、Wbには、ガス導入部材12a、12bからHFガスおよびNH3ガスが、それぞれ不活性ガスであるArガスおよびN2ガスで希釈された状態で供給され、ウエハWa、Wbに対して同じ基板処理がなされる。
(Common substrate processing mode)
The state shown in FIG. 3A shows processing in the common substrate processing mode. The common substrate processing mode is a mode in which the wafers Wa and Wb are processed under the same gas conditions. In the common substrate processing mode, the COR processing is performed in both of the
(独立基板処理モード)
図3Bに示す状態は、独立基板処理モードでの処理を示すものである。独立基板処理モードは、ウエハWa、Wbに対して異なったガス条件で処理をしているモードである。このモードにおいては、開閉バルブ151a〜151hの状態は、例えば、上述したケースbとされる。これにより、図3Bに示すように、処理部11aのウエハWaには、ガス導入部材12aからHFガスおよびNH3ガスがそれぞれArガスおよびN2ガスに希釈された状態で供給され、処理部11bのウエハWbには、ガス導入部材12bからArガスおよびN2ガスのみが供給され、ウエハWa、Wbに対して異なった基板処理がなされる。すなわち、処理部11aにおいては、ウエハWaに対するHFガスおよびNH3ガスによる処理が続行される一方、処理部11bにおいては、ウエハWbに対するHFガスおよびNH3ガスの供給が停止される。なお、この場合に、ガス導入部材12bから供給される不活性ガスとしてはArガスおよびN2ガスの一方であってもよい。
(Independent substrate processing mode)
The state shown in FIG. 3B shows processing in the independent substrate processing mode. The independent substrate processing mode is a mode in which the wafers Wa and Wb are processed under different gas conditions. In this mode, the states of the on-off
なお、独立基板処理モードは、図3Bとは逆に、処理部11bにおいては、ウエハWbに対するHFガスおよびNH3ガスによる処理が続行される一方、処理部11aにおいては、ウエハWaに対するHFガスおよびNH3ガスの供給が停止される場合にも適用され、開閉バルブ151a〜151hの状態は、例えば、上述したケースcとされる。
In the independent substrate processing mode, contrary to FIG. 3B, in the
独立基板処理モードは、上記共通基板処理モードで処理部11a、11bで同じガス条件でCOR処理を行った後、例えば、処理部11bにおけるCOR処理を先に終了させたい場合に有効に用いることができる。
In the independent substrate processing mode, after performing COR processing under the same gas conditions in the
独立基板処理モードを適用して、処理部11bのHFガスおよびNH3ガスを停止して処理を停止する際に、例えば、図4に示す参考例のように、ガス導入部材12bから処理部11bへのガスの供給を止めてしまうことも考えられる。しかし、排気機構15は処理部11a、11bで共通であり、単一のAPCで圧力制御しているため、ガス導入部材12aからのガスの供給を続けながら、ガス導入部材12bからのガスの供給を止めてしまうと、処理部11aと処理部11bとの間には圧力差が生じ、処理部11a、11bの処理空間Sが略密閉空間であっても、ガス導入部材12aからのガスが内壁71a、71bの下部のスリットを介して逆流し、処理部11bへと流れ込んでしまう。このため、処理部11bにおいては、ウエハWbに対するHFガスおよびNH3ガスによる処理を完全に停止させることが困難となってしまう。このため、独立基板処理モードでは、図3Bに示すように、ガス導入部材12bからArガスおよびN2ガスの供給を継続しているが、これらの流量が共通基板処理モードの際と同じ流量であれば、トータル流量が減少したことになるので、やはり圧力差が生じ、それによる逆流が生じ、処理を完全に停止させることが困難となる。
When stopping the processing by stopping the HF gas and the NH 3 gas of the
そこで、本実施形態においては、独立基板処理モードで処理部11aと処理部11bに対して異なるガス条件で処理を行う際に、処理部11aと処理部11bとの間に圧力差が生じることを阻止するように、ガス供給機構14を制御する。
Therefore, in the present embodiment, when processing is performed on the
例えば、制御部16は、開閉バルブ151dおよび151hを閉じてHFガスおよびNH3ガスのガス導入部材12bへの供給を停止しつつ、開閉バルブ151bおよび151fは開いたままとして、MFC150bおよび150fにより、ArガスおよびN2ガスの流量を増加させ、処理部11aと処理部11bとの間の圧力差が生じることを阻止するように、好ましくは処理部11aの圧力と処理部11bの圧力とが等しくなるようにガス供給機構を制御することが可能となる。すなわち、ArガスおよびN2ガスを圧力調整用の補完ガスとして用いる。
For example, the
このように、処理部11a、11bのうち、基板処理を停止させたい処理部については、単に処理ガスを止めるのではなく、例えば、不活性ガスを圧力調整のための補完ガスとして供給し、圧力調整を行う。これにより、1つの排気機構15によって処理部11a、11bからガスを共通に排気したとしても、処理部11a、11b相互間でのガスの流入を抑制することができる。
As described above, among the
(処理シーケンスの一例)
本実施形態における処理シーケンスの一例を図5を参照して説明する。
最初に開閉バルブ151a,151b,151e,151f,151g,151hを開いて、処理部11a,11bの両方に、Arガス、N2ガス、NH3ガスを所定流量で、かつ処理部11a,11bで同じ流量になるように供給して所定の圧力に調整し、圧力を安定化させる(圧力安定化工程S1)。
(Example of processing sequence)
An example of the processing sequence in this embodiment will be described with reference to FIG.
First, open and close the on-off
圧力が安定した時点で、基板処理を開始する(基板処理工程S2)。基板処理工程S2では、最初、Arガス、N2ガス、NH3ガスを流したまま、開閉バルブ151c,151dを開いてHFガスを供給し、処理部11a,11bの両方において、HFガスとNH3ガスによるCOR処理が行われる(共通基板処理モードS2−1)。そして、処理部11bでのCOR処理が先に終了した場合、処理部11aによるCOR処理を継続したまま、開閉バルブ151d,151hを閉じて処理部11bへのHFガスおよびNH3の供給を停止するとともに、MFC150b,150fにより、処理部11bへのArガス流量およびN2ガス流量を増加させる(独立基板処理モードS2−2)。流量増加分のArガスおよびN2ガスは、処理部11aと処理部11bとで圧力差が生じることを阻止する補完ガスとして機能する。この際のArガスおよびN2ガスの増加分(補完ガス流量)は、HFガスおよびNH3の供給を停止したことによる流量減少分に相当する量であることが好ましい。
When the pressure is stabilized, substrate processing is started (substrate processing step S2). In the substrate processing step S2, while the Ar gas, the N 2 gas, and the NH 3 gas are supplied at first, the on-off
処理部11aでの処理も終了した後、全ての開閉バルブを閉じてガスの供給を停止し、排気機構15により処理空間Sを排気する(排気工程S3)。
After the processing in the
(処理シーケンスの他の例)
上記の処理シーケンス例においては、独立基板処理モードS2−2において、一方の処理部における処理ガス(HFガス、NH3ガス)を停止した際に、他方の処理部においてArガスおよびN2ガスを増量させて補完ガスとして機能させることにより、処理部11aと処理部11bとの間の圧力差が生じることを阻止するようにして、処理部11a、11b相互間でのガスの流入を抑制するが、処理部11a,11bは、内壁71a、71bの基板載置台61a、61bよりも下の部分に形成されたスリットを介して繋がっているため、一方の処理部から他の処理部への処理ガス(HFガス、NH3ガス)の回り込み、および他方の処理部から一方の処理部への補完ガス(Arガス、N2ガス)の回り込みを完全に防止することは困難であり、わずかなガスの回り込み(ガスの逆拡散)が生じる。処理ガスの流量がある程度以上の場合には、このようなわずかなガスの回り込みはエッチング量に大きな影響を与えず、処理部11a,11bで所望のエッチング量での処理を実現することができるが、低流量領域の処理においては、このようなガスの回り込みの影響が無視し得なくなり、設定したエッチング量に対する偏差が大きくなってしまい、処理部11a,11bにおいて所望の独立処理が行えなくなる。
(Another example of processing sequence)
In the above processing sequence example, when the processing gas (HF gas, NH 3 gas) in one processing unit is stopped in the independent substrate processing mode S2-2, Ar gas and N 2 gas are processed in the other processing unit. By causing the pressure difference between the
一方、このような不都合を防止するために処理ガス(HFガス、NH3ガス)および補完ガス(Arガス、N2ガス)を大流量化すると、エッチングレートが増加してしまい、処理時間やガス流量比等でエッチング量を調整する必要があり、プロセスマージンが狭くなってしまう。 On the other hand, the process gas (HF gas, NH 3 gas) in order to prevent such inconvenience and complementary gas (Ar gas, N 2 gas) when large flow rate of the etching rate will be increased, processing time and gas It is necessary to adjust the etching amount by the flow rate ratio etc., and the process margin becomes narrow.
そこで、本例では、圧力安定化工程S1の際に、次の基板処理工程S2の独立基板処理モードS2−2で処理部11aと11bとの間で処理ガスおよび補完ガスが逆拡散することを抑制可能な、ガス導入部材12a,12bから排気機構15へ向かう調圧ガスの流れを形成できるような流量で調圧ガスを流す。これにより、低流量領域において基板処理工程S2の独立基板処理モードS2−2におけるガスの回り込み(逆拡散)を効果的に抑制する。
Therefore, in the present example, during the pressure stabilization step S1, back diffusion of the processing gas and the complementary gas between the
具体的には図6に示すように、圧力安定化工程S1の際に調圧ガスとして供給するArガス、N2ガス、NH3ガスの流量を基板処理工程S2よりも多くする。この場合の調圧ガスのトータル流量は、基板処理工程S2の際の3倍以上であることが好ましい。調圧ガスとしては、基板処理工程S2の際に供給するガスの一部であって、基板処理が生じないものを用いることができる。その後の基板処理工程S2においては、共通基板処理モードS2−1および独立基板処理モードS2−2を図5の処理シーケンスと同様に行う。その後、図5の処理シーケンスと同様、ガスを停止し、排気機構15により処理空間Sを排気する排気工程S3を行う。
Specifically, as shown in FIG. 6, the flow rates of Ar gas, N 2 gas, and NH 3 gas supplied as the pressure adjustment gas in the pressure stabilization step S1 are made larger than those in the substrate processing step S2. The total flow rate of the pressure control gas in this case is preferably at least three times that in the substrate processing step S2. As a pressure control gas, it is a part of gas supplied at the time of substrate processing process S2, Comprising: The thing in which substrate processing does not arise can be used. In the subsequent substrate processing step S2, the common substrate processing mode S2-1 and the independent substrate processing mode S2-2 are performed in the same manner as the processing sequence of FIG. Thereafter, as in the processing sequence of FIG. 5, the gas is stopped, and the
これにより、低流量領域において、独立基板処理モードS2−2の際に、補完ガスにより圧力調整するのみの場合よりも、より効果的に処理ガスおよび補完ガスの逆流を抑制することができる。具体的には、低流量領域においても、処理を止めたい処理部11bに処理部11aから処理ガス(HFガス、NH3ガス)が逆流すること、および処理を継続したい処理部11aに処理部11bから補完ガス(Arガス、N2ガス)が逆流することを極めて効果的に抑制することができ、処理部11a、11bのいずれにおいても設定したエッチング量に近いエッチング量となるように基板処理を行うことができる。
Thereby, in the low flow rate region, in the independent substrate processing mode S2-2, it is possible to more effectively suppress the backflow of the processing gas and the complementing gas than in the case of only adjusting the pressure by the complementing gas. Specifically, even in the low flow rate region, the processing gas (HF gas, NH 3 gas) flows back from the
実際に圧力安定化工程において調圧ガスの流量を増加した場合の効果について図7を参照して説明する。ここでは、図1の装置を用いて圧力安定化工程を行った後、基板処理工程において、一方の処理部において処理を継続し、他方の処理部において処理ガス(HFガス、NH3ガス)を途中で止めて補完ガス(Arガス、N2ガス)を導入した。図7は処理を継続した方の処理部における、基板処理工程の際のトータルガス流量と、エッチング量偏差(実際のエッチング量と設定したエッチング量の差)を示す図である。図中黒丸は圧力安定化工程における調圧ガス(Arガス、N2ガス、NH3ガス)の流量を基板処理工程と同じにした場合のエッチング量偏差であり、トータル流量が低い領域ではエッチング量偏差が大きくなる傾向があり、トータル流量が300sccmではエッチング量偏差が−0.33nm程度と大きい値を示した。これに対して黒四角は、調圧ガスの流量を3倍にした場合であり、この場合には、基板処理工程の際のトータル流量が300sccmであってもエッチング量偏差が−0.03nm程度と極めて設定値に近くなった。このことから調圧ガスの流量を増加させる効果が確認された。 The effect of increasing the flow rate of the pressure control gas in the pressure stabilization step will be described with reference to FIG. Here, after performing the pressure stabilization process using the apparatus of FIG. 1, in the substrate processing process, the processing is continued in one processing unit, and the processing gas (HF gas, NH 3 gas) is processed in the other processing unit. complementary stop on the way gas (Ar gas, N 2 gas) was introduced. FIG. 7 is a diagram showing the total gas flow rate and the etching amount deviation (difference between the actual etching amount and the set etching amount) in the substrate processing step in the processing unit which has continued the processing. Black circles in the figure are etching amount deviations when the flow rate of the pressure control gas (Ar gas, N 2 gas, NH 3 gas) in the pressure stabilization step is the same as in the substrate processing step, and the etching amount in the region where the total flow rate is low The deviation tends to be large, and when the total flow rate is 300 sccm, the etching amount deviation shows a large value of about -0.33 nm. On the other hand, the black squares are cases where the flow rate of the pressure control gas is tripled, and in this case, the etching amount deviation is about -0.03 nm even if the total flow rate at the time of the substrate processing step is 300 sccm. And extremely close to the set value. From this, it was confirmed that the pressure control gas flow rate was increased.
なお、以上のようにHFガスおよびNH3ガスを用いてウエハのSiO2膜に対してCOR処理を行うと、反応生成物としてフルオロケイ酸アンモニウム((NH4)2SiF6;AFS)が生成するため、COR処理装置100で処理後のウエハを、熱処理装置にて熱処理し、AFSを分解除去する。
As described above, when the SiO 2 film of the wafer is subjected to COR processing using HF gas and NH 3 gas, ammonium fluorosilicate ((NH 4 ) 2 SiF 6 ; AFS) is generated as a reaction product. Therefore, the wafer processed by the
以上のように、本実施形態によれば、2枚のウエハに対してそれぞれ処理部11aおよび処理部11bで処理するにあたり、排気機構15を共通化しつつ、これら処理部で異なるガス条件での処理を施すことが可能である。
As described above, according to the present embodiment, when processing two wafers with the
なお、上記一実施形態では、HFガスおよびNH3ガスを用いてCOR処理を行う場合について説明したが、図1の基板処理装置によりHFガスのみまたはNH3ガスのみでの処理を行うこともできる。例えば、HFガスをArガスで希釈して供給し、処理を行う場合、開閉バルブ151e、151f、151g、151hはクローズしたまま、開閉バルブ151a、151b、151c、151dをオープンしてHFガスおよびArガスを供給し、共通基板処理モードで処理した後、独立基板モードの際には、例えば以下のケースdに示すように開閉バルブを制御すればよい。
In the above embodiment, the case where the COR processing is performed using the HF gas and the NH 3 gas has been described, but the substrate processing apparatus in FIG. 1 can also perform the processing using only the HF gas or only the NH 3 gas. . For example, when HF gas is diluted with Ar gas and supplied for processing, the open /
[ケースd]
・ガス導入部材12aへの供給系
開閉バルブ151a(Ar) オープン
開閉バルブ151c(HF) オープン
開閉バルブ151e(N2) クローズ
開閉バルブ151g(NH3) クローズ
・ガス導入部材12bへの供給系
開閉バルブ151b(Ar) オープン
開閉バルブ151d(HF) クローズ
開閉バルブ151f(N2) クローズ
開閉バルブ151h(NH3) クローズ
[Case d]
Supply system to
<チャンバー構成>
図8Aは一実施形態に係るCOR処理装置100のチャンバー構成の一例を概略的に示す図、図8Bは一実施形態に係るCOR処理装置100のチャンバー構成の他の例を概略的に示す図である。
<Chamber Configuration>
8A schematically shows an example of the chamber configuration of the
図1に示したCOR処理装置100は、図8Aに示すように、処理部11a、11bのそれぞれは、一つの共通したチャンバー10内に設けられ、排気機構15は、一つの共通したチャンバー10内に設けられた処理部11a、11bで共有される構成である。また、図8Aの構成は図1のCOR処理装置100に限らず、チャンバー内に独立して処理を行える2つの処理部を有する装置であればよい。
In the
さらに、図8Aのように一つの共通したチャンバー10内に処理部11a、11bをそれぞれ設ける構成に限られず、例えば、図8Bに示すCOR処理装置100aに示すように、処理部11a、11bのそれぞれは、各々独立したチャンバー10a、10b内に設け、排気機構15は、各々独立したチャンバー10a、10bで共有される構成としてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 8A, the present invention is not limited to the configuration in which the
処理部11a、11bのそれぞれは、各々独立したチャンバー10a、10b内に設けた場合であっても、処理部11a、11bは、排気配管101を介して繋がっている。このため、処理部11a、11bのどちらへのガスの供給を止めた場合、排気配管101を介して処理部11aと処理部11bとの間に圧力差が生じてしまう。このため、処理部11a、11bのそれぞれを、一つの共通したチャンバー10内に設けた場合と同様に、処理部11a、11b相互間でのガスの流入が発生する。
Even when each of the
処理部11a、11bのそれぞれは、各々独立したチャンバー10a、10b内に設けた場合であっても、制御部16が、処理部11aと処理部11bとの間の圧力差が拡大しないように、好ましくは処理部11aの圧力と処理部11bの圧力とが等しくなるように、ガス供給機構14に含まれた開閉バルブやMFCを制御し、例えば、不活性ガスを圧力調整のための“補完ガス”として流す。これにより、チャンバー10a、10bで1つの排気機構15によって処理部11a、11bからガスを共通に排気したとしても、図1に示したCOR処理装置100と同様に、処理部11a、11b相互間でのガスの流入を抑制することができる。
Even when each of the
<補完ガスについて>
上記一実施形態においては、圧力調整のための“補完ガス”として、HFガスやNH3ガス等の処理ガスを希釈する希釈ガス、つまり、ArガスやN2ガス等に代表される不活性ガスを用いた。しかし、圧力調整のための“補完ガス”としては、不活性ガスに限られるものではなく、処理されたウエハWa、Wbのエッチング対象膜に対して非反応である非反応性ガスを用いることも可能である。また、反応性ガスであっても、処理に影響を与えずに圧力を調整できるものであれば用いることが可能である。
<About complementary gas>
In the above embodiment, as a "complementing gas" for pressure adjustment, a dilution gas that dilutes a processing gas such as HF gas or NH 3 gas, that is, an inert gas represented by Ar gas, N 2 gas, etc. Was used. However, the "complementing gas" for pressure adjustment is not limited to the inert gas, and it is also possible to use a non-reactive gas that is non-reactive with the film to be etched of the processed wafers Wa and Wb. It is possible. Moreover, even if it is a reactive gas, it is possible to use it as long as the pressure can be adjusted without affecting the process.
また、上記一実施形態においては、圧力調整のための“補完ガス”として、基板処理の際に処理ガスと同時に使用される希釈ガスを用いたが、処理ガスと同時に使用される希釈ガスとは別に、専用の“補完ガス”を用いるようにしてもよい。この場合には、ガス供給機構14には、新たに“補完ガス供給源”、“補完ガスを供給する供給配管”、“MFC”、および“開閉バルブ”を別途設けるようにすればよい。
In the above embodiment, the dilution gas used simultaneously with the processing gas during substrate processing is used as the “complement gas” for pressure adjustment, but the dilution gas used simultaneously with the processing gas Alternatively, a dedicated "complementary gas" may be used. In this case, the
<他の適用>
以上、この発明を一実施形態に従って説明したが、この発明は、上記一実施形態に限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。また、本発明の実施形態は、上記一実施形態が唯一の実施形態でもない。
<Other application>
As mentioned above, although this invention was demonstrated according to one Embodiment, this invention is not limited to the said one embodiment, It can variously deform in the range which does not deviate from the meaning. Moreover, the embodiment of the present invention is not the only embodiment described above.
例えば、上記一実施形態では、複数の処理部に対して異なるガス処理条件で処理を行う例として、一方で処理ガスでの処理を継続し、他方で処理を停止する場合について主に説明したが、複数の処理部で処理ガスの流量を異ならせる場合や、異なる処理ガスを用いる場合にも適用可能である。 For example, in the above-described embodiment, as an example of performing processing under a plurality of processing units under different gas processing conditions, the processing with the processing gas is continued while the processing is stopped on the other side. The present invention is also applicable to the case where the flow rate of the processing gas is made different among a plurality of processing units, or the case where different processing gases are used.
また、上記一実施形態においては、被処理基板として半導体ウエハを例にとって説明したが、本発明の原理からして被処理基板は半導体ウエハに限るものではないことは明らかであり、他の種々の基板の処理に適用できることは言うまでもない。 In the above embodiment, a semiconductor wafer is described as an example of a substrate to be processed, but it is apparent from the principle of the present invention that the substrate to be processed is not limited to a semiconductor wafer, and various other types It goes without saying that it can be applied to the processing of a substrate.
さらに、上記一実施形態においては、複数の処理部として、処理部11a、11bの2つを持つ基板処理装置を例示したが、処理部の数は2つに限られることはない。この発明は、2以上の処理部を持つ基板処理装置であれば、その利点を損なうことなく適用することができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the substrate processing apparatus having two processing
さらにまた、上記一実施形態においては、本発明をCOR処理装置に適用した場合を例示したが、基板処理装置としてはCOR処理装置に限られるものでもない。 Furthermore, although the case where the present invention is applied to the COR processing apparatus is exemplified in the above embodiment, the substrate processing apparatus is not limited to the COR processing apparatus.
その他、この発明はその要旨を逸脱しない範囲で様々に変形することができる。 In addition, the present invention can be variously modified without departing from the scope of the invention.
10、10a、10b;チャンバー
11a、11b;処理部
12a、12b;ガス導入部材
14;ガス供給機構
15;排気機構
16;制御部
71a,71b;内壁
101;排気配管
141;Arガス供給源
142;HFガス供給源
143;N2ガス供給源
144;NH3ガス供給源
145、145a、145b;HFガス供給配管
146a、146b;供給配管
147、147a、147b;Arガス供給配管
148、148a、148b;NH3ガス供給配管
149、149a、149b;N2ガス供給配管
150a〜150h;マスフローコントローラ
151a〜151h;開閉バルブ
10, 10a, 10b;
Claims (18)
前記複数枚の被処理基板のそれぞれに対して基板処理を施す複数の処理部と、
前記複数の処理部に対して処理ガスを独立に供給するガス供給機構と、
前記複数の処理部内の処理ガスを一括して排気する共通の排気機構と、
前記ガス供給機構および前記排気機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記複数枚の被処理基板に対して基板処理を施す際、
前記複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、前記複数の処理部の全てに対して処理ガスとして第1のガスを同一のガス条件で供給する第1のモードと、
前記複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように前記排気機構を制御しつつ、前記複数の処理部の一部に対しては前記第1のガスを供給し、前記複数の処理部の残りに対しては前記第1のガスとは異なる第2のガスを供給する第2のモードとを実行し、
前記第2のモードの際に、前記複数の処理部における圧力差が生じることを阻止するように、前記ガス供給機構を制御することを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for performing predetermined processing on a plurality of substrates to be processed in a vacuum atmosphere, comprising:
A plurality of processing units that perform substrate processing on each of the plurality of target substrates;
A gas supply mechanism for independently supplying a processing gas to the plurality of processing units;
A common exhaust mechanism that collectively exhausts the processing gases in the plurality of processing units;
A control unit that controls the gas supply mechanism and the exhaust mechanism;
The control unit
When performing substrate processing on the plurality of target substrates,
A first mode of supplying a first gas as a processing gas under the same gas conditions to all of the plurality of processing units while exhausting the processing gas in common from the plurality of processing units;
The first gas is supplied to a part of the plurality of processing units while the exhaust mechanism is controlled so that the processing gas is exhausted collectively from the plurality of processing units, and the plurality of processing units are processed. Performing a second mode of supplying a second gas different from the first gas for the rest of the
A substrate processing apparatus, wherein the gas supply mechanism is controlled to prevent a pressure difference in the plurality of processing units from being generated in the second mode .
前記第2のモードの際、
前記複数の処理部の一部における圧力と前記複数の処理部の残りにおける圧力差が生じることを阻止するように、前記複数の処理部のいずれかに対する前記第2のガスの供給量を制御することを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。 The control unit
In the second mode,
The supply amount of the second gas to any one of the plurality of processing units is controlled to prevent a pressure difference between a part of the plurality of processing units and a pressure of the rest of the plurality of processing units. The substrate processing apparatus according to claim 1 ,
前記第2のモードの際、
前記複数の処理部の一部においては、前記被処理基板に対する処理ガスである第1のガスによる基板処理を続行させ、
前記複数の処理部の残りにおいては、前記被処理基板に対する処理ガスである第1のガスの供給を停止させ、前記第2のガスを補完ガスとして供給させて基板処理を停止させることを特徴とする請求項3に記載の基板処理装置。 The control unit
In the second mode,
In part of the plurality of processing units, substrate processing with the first gas, which is a processing gas for the substrate to be processed, is continued;
In the remainder of the plurality of processing units, the supply of the first gas as the processing gas to the substrate to be processed is stopped, and the second gas is supplied as a complementary gas to stop the substrate processing. The substrate processing apparatus according to claim 3 .
前記基板処理に先立って、前記複数の処理部を調圧ガスにより調圧するとともに圧力を安定化させる圧力安定化を実行させ、
この圧力安定化の際に、前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の前記第2のモードで前記複数の処理部の間で、処理ガスである前記第1のガスと補完ガスである前記第2のガスが逆拡散することを抑制可能な前記調圧ガスの前記排気機構へ向かう流れを形成できるような流量に制御することを特徴とする請求項4に記載の基板処理装置。 The control unit
Prior to the substrate processing, pressure stabilization is performed to pressure-regulate the plurality of processing units with a pressure control gas and to stabilize the pressure.
At the time of pressure stabilization, the flow rate of the pressure adjustment gas is set to the processing gas and the complementary gas as the processing gas among the plurality of processing units in the second mode of the substrate processing. 5. The substrate processing apparatus according to claim 4 , wherein the flow rate is controlled so as to form a flow toward the exhaust mechanism of the pressure regulation gas capable of suppressing the back diffusion of the second gas.
前記排気機構は、前記一つの共通したチャンバー内に設けられた前記複数の処理部で共有されることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の基板処理装置。 Each of the plurality of processing units is provided in one common chamber,
The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 8 , wherein the exhaust mechanism is shared by the plurality of processing units provided in the one common chamber.
前記排気機構は、前記独立したチャンバーで共有されることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の基板処理装置。 Each of the plurality of processing units is provided in an independent chamber,
The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 8 , wherein the exhaust mechanism is shared by the independent chambers.
複数枚の被処理基板に対して基板処理を施す際、
前記複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、前記複数の処理部の全てに対して処理ガスとして第1のガスを同一のガス条件で供給する第1のモードと、
前記複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように前記排気機構を制御しつつ、前記複数の処理部の一部に対しては前記第1のガスを供給し、前記複数の処理部の残りに対しては前記第1のガスとは異なる第2のガスを供給する第2のモードとを実行し、
前記第2のモードの際、
前記複数の処理部の一部における圧力と前記複数の処理部の残りにおける圧力差が生じることを阻止するように、前記複数の処理部の残りにおける前記第2のガスの供給量を制御することを特徴とする基板処理方法。 A plurality of processing units for performing substrate processing on a plurality of substrates to be processed, a gas supply mechanism for independently supplying a gas to the plurality of processing units, and a plurality of gases in the plurality of processing units A substrate processing method for performing predetermined processing on a plurality of substrates to be processed in a vacuum atmosphere using a substrate processing apparatus provided with a common exhaust mechanism for exhausting
When performing substrate processing on a plurality of target substrates,
A first mode of supplying a first gas as a processing gas under the same gas conditions to all of the plurality of processing units while exhausting the processing gas in common from the plurality of processing units;
The first gas is supplied to a part of the plurality of processing units while the exhaust mechanism is controlled so that the processing gas is exhausted collectively from the plurality of processing units, and the plurality of processing units are processed. Performing a second mode of supplying a second gas different from the first gas for the rest of the
In the second mode,
Controlling the supply amount of the second gas in the rest of the plurality of processing units so as to prevent a pressure difference between a part of the plurality of processing units and a pressure in the rest of the plurality of processing units A substrate processing method characterized by
前記複数の処理部の一部においては、前記被処理基板に対する処理ガスである第1のガスによる基板処理を続行し、
前記複数の処理部の残りにおいては、前記被処理基板に対する処理ガスである第1のガスの供給を停止し、前記第2のガスを補完ガスとして供給して基板処理を停止させることを特徴とする請求項12に記載の基板処理方法。 In the second mode,
In part of the plurality of processing units, substrate processing with the first gas that is the processing gas for the substrate to be processed is continued,
In the rest of the plurality of processing units, the supply of the first gas as the processing gas to the substrate to be processed is stopped, and the second gas is supplied as a complementary gas to stop the substrate processing. The substrate processing method according to claim 12 .
この圧力安定化工程の際に、前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の前記第2のモードで前記複数の処理部の間で、処理ガスである前記第1のガスと補完ガスである前記第2のガスが逆拡散することを抑制可能な前記調圧ガスの前記排気機構へ向かう流れを形成できるような流量とすることを特徴とする請求項13に記載の基板処理方法。 Prior to the substrate processing, a pressure stabilization step is performed to adjust the pressure of the plurality of processing units with a pressure adjustment gas and to stabilize the pressure.
During the pressure stabilization step, the flow rate of the pressure adjustment gas is the first gas as a processing gas and the complementary gas among the plurality of processing units in the second mode of the substrate processing. The substrate processing method according to claim 13 , wherein the flow rate is such that the flow of the pressure adjustment gas capable of suppressing the back diffusion of the second gas toward the exhaust mechanism can be formed.
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